完整版数字钟
2024年4月19日
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数字电子钟设计
摘 要
所谓数字钟，是指利用电子电路构成的计时器。相对机械钟而言，数字钟能达到准确计时，并显示小时、分、秒，同时能对该钟进行调整。在此基础上，还能够实现整点报时，定时报闹等功能。
设计过程采用系统设计的方法，先分析任务，得到系统要求，然后进行总体设计，划分子系统，然后进行详细设计，决定各个功能子系统中的内部电路，最后进行测试。
本文针对简易数字钟的设计要求，提出了两种整体设计方案，在比较两个方案的优缺点后，选择了其中较优的一个方案，进行由上而下层次化的设计，先定义和规定各个模块的结构，再对模块内部进行详细设计。详细设计的时候又根据可采用的芯片，分析各芯片是否适合本次设计，选择较合适的芯片进行设计，最后将设计好的模块组合调试，并最终在protues下仿真经过。
关键词：数字电子钟 校时 报时 子系统
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2024年4月19日
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1前言
由于现代社会的数字电子技术高速发展，电子钟应运而生，又由于电子技术的不断改进，采用中规模的逻辑器件能够使电子钟的体积变得很少，实用更加方便，应用更加广泛。
作为电气工程及其自动化专业的学生，我们都应该能够运用学到的数电和抹点知识，去解决和分析一些逻辑电路的问题，继而学会设计具有一定逻辑功能的逻辑器件，这次电子工艺实习给我们一个能力全面提升的契机。
我们设计的电子钟，严格按照设计要求，具有整点报时，调时，调分等功能，而且增加了停止计时，秒信号灯等功能。特别是，我们的调时调分开关，都加上了消抖电路，使用了硬件消抖的方法消抖，这些都是我们组，区别于其它组的地方。
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2 设计任务 2.1 设计思路
能按时钟功能进行小时、分钟、秒计时，能调时调分，能整点报时，使用3个2位数码管显示。
总体设计
本阶段的任务是根据任务要求进行模块划分，提出方案，并进行比较分析，最终找到较优的方案。
该方案的优点是模块内部简单，基本不需要额外的电路，该方案结构简单，模块间关系较明确，模块外不需使用较多门电路，但不利于功能扩充。
2.2 设计方案
2.2.1 设计方案一、采用同步电路，总线结构
时钟信号分别加到各个模块，各个模块功能相对独立，框图如下：
显示总闹钟 小时 分钟 秒钟 1Hz控制
显信控制总设计方案 1
2.2.2 设计方案二、采用异步电路，数据选择器
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将时钟信号输给秒模块，秒模块的进位输给分模块，分模块进位输入给时模块，切换的时候使用2选1数据选择器进行切换，电路框图如下：
显示 闹钟 小时 分钟 秒钟 1Hz脉冲信控制 设计方案 2
该方案用总线结构，主要功能集中在模块内部，模块功能较为独立，模块间连线简单，易于扩展，但设计难度大，门电路数量也比较多。
综上所述，本次设计采用方案一。秒计数和分计数为60进制，时计数为24进制，为了简化设计，秒和分计数采用同一单元。控制模块实现调整时分，现对本方案中的各个主要功能模块的接口定义如下： 1.60进制模块（电路图中模块名称为60count，下同。）
实现同步60进制计数，可调整
电源 时钟信号输入 进位输入 进位输出 显示输出 5v 接1Hz的信号源 接秒的进位信号，实现秒功能时，接低电平。 秒模块接分模块，分模块接时模块 接到译码器输入，能闪烁 闹钟比较信号输出 接到闹钟，秒模块悬空 3
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